최근 들어 각종 제품, 구조물 그리고 시스템에 대한 신뢰성이 고조되고 있다. 신뢰성은 해당 제품의 기능상실을 뛰어 넘어 상상을 초월하는 인명재해로 이어질 수 있다는 측면에서 대단히 중요한 설계항목이다. 일반적으로 신뢰성이라 함은 해당 제품의 피로수명(fatigue life)을 일컫는다. 피로수명을 예측하기 위한 방법은 지금까지 몇 가지가 소개되어 있는데, 마이너 누적손상법칙(Minor cumulative damage rule)이 그 대표적인 예이다. 한편, 굿맨(Goodman)의 피로방정식도 산업체의 일반 설계자들 사이에서 자주 사용되는 피로방정식으로 주기적인 동하중을 받는 물체의 피로를 판단하기 위해 사용된다.
이 피로방정식은 원유탐사에 사용되는 시추봉(일명 sucker rod)의 피로예측과 이를 방지하기 위한 설계를 위해 많이 사용되어 왔다. 이 방정식은 금속의 실험적 피로 데이터와 다른 재질과의 상관관계를 나타내는 식이다. 보다 상세한 수학적 방정식은 주기하중에서 응력(stress)의 진폭과 평균값을 각각 최대 사이클 하중과 극한 인장강도로 나눈 값의 합은 설계 안전계수(safety factor)의 역수와 같다고 표현된다. 이 식으로부터 최대 사이클 하중을 계산할 수 있고 이 값을 해당 재료의 S-N 선도(S-N diagram)에 적용하면 피로수명을 예측할 수 있다. 이 피로방정식은 평균값이 0이 아닌 주기하중을 받는 각종 재료의 피로수명에 유용하게 사용되고 있다.
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